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Nanopartículas de sílice optimizan extracción de petróleo

La apariencia de las nanopartículas desarrolladas es similar a la del polvo. Su implementación en yacimientos permite captar hasta 17 % más de petróleo que con el método tradicional.

Medellín, 28 de agosto de 2018Agencia de Noticias UN–

Las nanopartículas tienen alrededor de 116 nanómetros. Fotos: Lady Johanna Giraldo

El nanomaterial puede cambiar la preferencia al agua o al crudo.

Las nanopartículas se ubican entre dos fases.

El ensayo tardó 24 horas.

Lady Johanna Giraldo, estudiante de la Maestría en Ingeniería – Ingeniería de Petróleos de la U.N. Sede Medellín. Foto: Unimedios Medellín.

Los bajos precios del petróleo afectan economías como la colombiana, por lo que la academia apuesta por encontrar una alternativa para fortalecer la extracción del crudo.

Uno de esos esfuerzos es el desarrollo de nanopartículas de sílice, las cuales tienen gran potencial de absorción, como lo probó la estudiante Lady Johanna Giraldo, de la Maestría en Ingeniería – Ingeniería de Petróleos de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín.

Según la investigadora, para utilizar las nanopartículas se requiere de un sistema de acarreo –que puede ser agua–, metodología diseñada para que sea complementaria de la inyección de otros surfactantes, moléculas cuya función es disminuir la tensión entre dos fluidos que no se mezclan.

Para desarrollarlas se debe inducir una reacción química entre un material que tiene en su estructura el elemento sílice, se mezcla con agua y alcohol, lo que favorece el rompimiento de estructuras hasta que se da la formación del óxido de sílice, base de las nanopartículas.

La formulación incluye 9 ml de tetraortosilicato al que se le agregaron 360 ml de etanol y 15 ml de amoniaco. La combinación se lleva a un condensador a calentamiento de 80 °C durante 24 horas. Luego de ese proceso queda listo el polvo de nanopartículas.

La manera cómo actúan en los yacimientos para extraer el petróleo es acomodándose entre la fase del agua y la del crudo; lo que hace es favorecer el desplazamiento del crudo.

A las nanopartículas se les pueden controlar varios parámetros según la funcionalidad específica que se desee. Por ejemplo se pueden fabricar con más afinidad por el agua o por el crudo, aunque para la investigación se diseñaron con ambas propiedades.

La investigadora explica que existe la posibilidad de trabajar con nanopartículas comerciales que pueden ser de varias formas, pero el propósito de la investigadora fue crearlas esféricas, dado que “esa geometría es la mejor. Si quedan con una forma diferente es difícil que se ubiquen en la interfase”.

Después, al nanomaterial se le realiza un proceso para hacer funcionar una parte de él, la cual se incrusta en parafina para generar los dos tipos de afinidades.

Para la investigación se tomaron como referencia datos de mineralogía, temperatura y presión de un yacimiento, y se simuló la extracción de crudo y el medio poroso de pozo, lo que se hizo a partir de una muestra de roca de cerca de 30 cm de largo, a la que también se agrega agua y petróleo.

En un primer ensayo no se usaron nanopartículas y en el otro sí. En el primer caso, manifiesta la investigadora, la extracción de crudo fue de un 7 %, pero al adicionar el material desarrollado la efectividad se incrementó hasta un 17 %.

(Por: fin/KAGG/dmh/LOF
)
N.° 135

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